(57)【要約】【課題】水ポンプ装置の密封性を維持することができると共に、軸受トルクを低減することができる水ポンプ装置を提供する。【解決手段】ケーシング１５に固定される外輪１１と、一端部にプーリ１６を有し、他端部にベーン１７を有する回転軸１２と、外輪１１と回転軸１２との間に円周方向に転動可能に配設される複数の転動体１３と、外輪１１の軸方向端部と回転軸１２との間に配設されるシール装置２０と、回転軸１２に嵌合されるスリンガ３０と、を備える水ポンプ装置であって１０、シール装置２０は、主リップ２４と副リップ２５とを備え、主リップ２４を回転軸１２側と接触させて接触シール部４１を形成すると共に、副リップ２５とスリンガ３０との間にラビリンスシール部４２を形成する。【選択図】図２
2007198505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングに固定される外輪と、一端部にプーリを有し、他端部にベーンを有する回転軸と、前記外輪と前記回転軸との間に円周方向に転動可能に配設される複数の転動体と、前記外輪の軸方向端部と前記回転軸との間に配設されるシール装置と、前記回転軸に嵌合されるスリンガと、を備える水ポンプ装置であって、
前記シール装置は、主リップと副リップとを備え、
前記主リップを前記回転軸側と接触させて接触シール部を形成すると共に、前記副リップと前記スリンガとの間にラビリンスシール部を形成することを特徴とする水ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水ポンプ装置に関するものであり、特に、自動車のエンジン等に使用される水ポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の水ポンプ装置は、一般に、図５に示すように、外輪１と回転軸２との間に複数列の転動体３が保持器４を介して円周方向に転動可能に配設されると共に、外輪１の軸方向端部と回転軸２との間にシール装置５が配設される。そして、外輪１をケーシングに嵌合すると共に、回転軸２の一端部にベーンを固定し、他端部にプーリを固定する。
【０００３】
シール装置５は、円環板状の心金６にゴム等のシール部材７が一体に形成されており、その外周縁部が外輪１の内周面の軸方向端部に形成された嵌合溝８に嵌合されている。シール部材７は、主に外部からの水や水蒸気の侵入を防止する主リップ７ａと、軸受内のグリースの漏洩を防止する副リップ７ｂと、を備えており、主リップ７ａ及び副リップ７ｂは、回転軸２の外周面又は回転軸２に嵌合されるスリンガと接触する接触シール構造とされている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２５４７４３号公報
【特許文献２】特開２００４−１０８３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１，２に記載の水ポンプ装置においては、主リップ７ａ及び副リップ７ｂが回転軸２に同時に接触・摺動する構造であるため、トルクが大きくなり、水ポンプ装置を含む機構の効率の低下を招くという課題がある。
【０００６】
本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、水ポンプ装置の密封性を維持することができると共に、軸受トルクを低減することができる水ポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  ケーシングに固定される外輪と、一端部にプーリを有し、他端部にベーンを有する回転軸と、外輪と回転軸との間に円周方向に転動可能に配設される複数の転動体と、外輪の軸方向端部と回転軸との間に配設されるシール装置と、回転軸に嵌合されるスリンガと、を備える水ポンプ装置であって、シール装置は、主リップと副リップとを備え、主リップを回転軸側と接触させて接触シール部を形成すると共に、副リップとスリンガとの間にラビリンスシール部を形成することを特徴とする水ポンプ装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の水ポンプ装置によれば、シール装置は、主リップと副リップとを備え、主リップを回転軸側と接触させて接触シール部を形成すると共に、副リップとスリンガとの間にラビリンスシール部を形成するため、水ポンプ装置の密封性を維持することができると共に、軸受トルクを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る水ポンプ装置の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
まず、図１〜図３を参照して、本発明に係る水ポンプ装置の第１実施形態について説明する。
図１は本発明に係る水ポンプ装置の第１実施形態を説明するための断面図、図２は図１のＡ部拡大図、図３は第１実施形態の水ポンプ装置の変形例を示す要部拡大断面図である。
【００１１】
本実施形態の水ポンプ装置１０は、図１及び図２に示すように、ケーシング１５に固定される外輪１１と、一端部（図１の左端部）にプーリ１６を有し、他端部（図１の右端部）にベーン１７を有する回転軸１２と、外輪１１と回転軸１２との間に保持器１４を介して円周方向に転動可能に配設される複数の転動体１３と、外輪１１の軸方向端部と回転軸１２との間に配設されるシール装置２０と、回転軸１２に外嵌されるスリンガ３０と、を備えている。なお、図中１８はメカニカルシールである。
【００１２】
シール装置２０は、図２に示すように、一枚の円環板状体を所要の形状に加工してなる芯金２１に、ゴムやエラストマー等のシール部材２２を被覆して成形され、全体が円環板状に形成されている。このシール装置２０は、シール部材２２の外周縁部を、外輪１１の内周面の軸方向端部に形成される外輪シール溝２３に嵌合することによって、外輪１１の内周面の軸方向端部に支持固定される。
【００１３】
シール部材２２は、主に外部からの水や水蒸気等の侵入を防止する主リップ２４と、軸受内のグリースの漏洩を防止する副リップ２５と、を備えている。主リップ２４は、芯金２１の内周縁部から径方向内側、且つ軸方向外側に向かって延び、後述するスリンガ３０の円筒部３１の外周面に対して径方向に接触し、接触シール部４１を形成する。副リップ２５は、芯金２１の内周縁部から径方向内側、且つ軸方向内側に向かって延び、スリンガ３０の円筒部３１及びテーパ筒部３２との間に非接触のラビリンスシール部４２を形成する。
【００１４】
スリンガ３０は、断面略くの字状の円筒状部材であって、回転軸１２に外嵌される円筒部３１と、この円筒部３１の軸方向内端部から径方向外側、且つ軸方向外側に向かって傾斜して延びるテーパ筒部３２と、を備えており、テーパ筒部３２は、副リップ２５より軸方向内側において、副リップ２５に対して略平行に配置され、副リップ２５を覆うような形状に形成される。
【００１５】
このように構成された水ポンプ装置１０では、主リップ２４をスリンガ３０の内筒部３１に接触させて接触シール部４１を形成すると共に、副リップ２５とスリンガ３０の円筒部３１及びテーパ筒部３２との間に非接触のラビリンスシール部４２を形成している。
【００１６】
従って、本実施形態の水ポンプ装置１０によれば、シール装置２０は、主リップ２４と副リップ２５とを備え、主リップ２４を回転軸１２に外嵌されるスリンガ３０の円筒部３１の外周面と接触させて接触シール部４１を形成すると共に、副リップ２５とスリンガ３０のテーパ筒部３２との間にラビリンスシール部４２を形成するため、水ポンプ装置１０の密封性を維持することができると共に、軸受トルクを低減することができる。
【００１７】
なお、本実施形態の変形例として、水ポンプ装置１０は、図３に示すように、スリンガ３０の円筒部３１を軸方向内側に短縮し、主リップ２４を回転軸１２の外周面に直接接触させて、接触シール部４３を形成するようにしてもよい。
【００１８】
（第２実施形態）
次に、図４を参照して、本発明に係る水ポンプ装置の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
図４は本発明に係る水ポンプ装置の第２実施形態を説明するための要部拡大断面図である。
【００１９】
本実施形態の水ポンプ装置５０は、図４に示すように、外輪１１の軸方向端部と回転軸１２との間にシール装置５１を配設すると共に、回転軸１２に第１スリンガ６０及び第２スリンガ７０を外嵌させている。
【００２０】
シール装置５１は、一枚の円環板状体を所要の形状に加工してなる芯金２１に、ゴムやエラストマー等のシール部材５２を被覆して成形され、全体が円環板状に形成されており、シール部材５２の外周縁部を、外輪１１の内周面の軸方向端部に形成される外輪シール溝２３に嵌合することによって、外輪１１の内周面の軸方向端部に支持固定される。
【００２１】
シール部材５２は、主に外部からの水や水蒸気等の侵入を防止する主リップ２４及び補助リップ５３と、軸受内のグリースの漏洩を防止する副リップ２５と、を備えている。主リップ２４は、芯金２１の内周縁部から径方向内側、且つ軸方向外側に向かって延び、後述する第２スリンガ７０の内筒部７１の外周面に対して径方向に接触し、接触シール部４４を形成する。補助リップ５３は、シール部材５２の軸方向外側面の略中央から軸方向外側に延び、第２スリンガ７０の外筒部７３外周面に対して径方向に接触し、接触シール部４５を形成する。副リップ２５は、芯金２１の内周縁部から径方向内側、且つ軸方向内側に向かって延び、後述する第１スリンガ６０の円筒部６１及びテーパ筒部６２との間に非接触のラビリンスシール部４６を形成する。
【００２２】
第１スリンガ６０は、断面略くの字状の円筒状部材であって、回転軸１２の副リップ２５と径方向に対向する位置に外嵌される円筒部６１と、この円筒部６１の軸方向内端部から径方向外側、且つ軸方向外側に向かって傾斜して延びるテーパ筒部６２と、を備えており、テーパ筒部６２は、副リップ２５より軸方向内側において、副リップ２５に対して略平行に配置され、副リップ２５を覆うような形状に形成される。
【００２３】
第２スリンガ７０は、断面略コの字状の円筒状部材であって、回転軸１２の主リップ２４と径方向に対向する位置に外嵌される内筒部７１と、この内筒部７１の軸方向外端部から径方向外側に延びる円環部７２と、この円環部７２の径方向外端部から軸方向内側に延びる外筒部７３と、を備えている。
【００２４】
このように構成された水ポンプ装置５０では、主リップ２４を第２スリンガ７０の内筒部７１に接触させて接触シール部４４を形成すると共に、補助リップ５３を第２スリンガ７０の外筒部７３に接触させて接触シール部４５を形成し、且つ副リップ２５と第１スリンガ６０の円筒部６１及びテーパ筒部６２との間に非接触のラビリンスシール部４６を形成している。
【００２５】
従って、本実施形態の水ポンプ装置５０によれば、シール装置５１は、主リップ２４、補助リップ５３、及び副リップ２５を備え、主リップ２４を回転軸１２に外嵌される第２スリンガ７０の内筒部７１の外周面と接触させて接触シール部４４を形成すると共に、補助リップ５３を第２スリンガ７０の外筒部７３に接触させて接触シール部４５を形成し、且つ副リップ２５と第１スリンガ６０の円筒部６１及びテーパ筒部６２との間に非接触のラビリンスシール部４６を形成するため、水ポンプ装置５０の密封性を向上することができると共に、軸受トルクを低減することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
【００２６】
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
例えば、各実施形態では、背面掛けタイプのプーリを装備した水ポンプ装置に本発明を適用した場合を例示したが、これに代えて、正面掛けタイプのプーリを装備した水ポンプ装置に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る水ポンプ装置の第１実施形態を説明するための断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】第１実施形態の水ポンプ装置の変形例を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明に係る水ポンプ装置の第２実施形態を説明するための要部拡大断面図である。
【図５】従来の水ポンプ装置を説明するための要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０，５０                水ポンプ装置
１１                      外輪
１２                      回転軸
１３                      転動体
１４                      保持器
１５                      ケーシング
１６                      プーリ
１７                      ベーン
２０，５１                シール装置
２１                      芯金
２２，５２                シール部材
２３                      外輪シール溝
２４                      主リップ
２５                      副リップ
３０                      スリンガ
４１，４３，４４，４５    接触シール部
４２，４６                ラビリンスシール部
５３                      補助リップ
６０                      第１スリンガ（スリンガ）
７０                      第２スリンガ（スリンガ）
【図１】
2007198505.tif 000003
【図２】
2007198505.tif 000004
【図３】
2007198505.tif 000005
【図４】
2007198505.tif 000006
【図５】
2007198505.tif 000007